催化剂对造纸污泥热解特性的影响

研究了Na2CO3、Na2SO4、NaCl、K2CO3、K2SO4、KCl 6种化合物对造纸污泥热解的催化作用,利用热天平分别将其按一定比例与污泥混合后进行热重实验,对加入催化剂的污泥与空白污泥的DTG曲线进行了分析比较,探讨了催化剂的种类、用量等因素对污泥热解特性的影响。研究结果表明：钠化合物的催化作用大小依次为Na2CO3〉Na2SO4〉NaCl,而钾化合物的催化作用依次为K2CO3〉K2SO4〉KCl,两类化合物中碳酸盐的催化作用显著;6种催化剂均使污泥热解反应向低温区移动,其中碳酸盐最显著,且最大失重速率最大;催化剂用量5%（以催化剂中Na或K元素对污泥质量分数计）时为理想用量。     

餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化的影响

研究了不同餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化的影响,探求市政污泥厌氧消化的最佳工艺。在固含量为18％,接种量为20％的条件下,比较6种不同餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化过程pH值、固含量（Ts）、挥发性有机物含量（VS）、日产气量、累积产气量的影响。结果表明,市政污泥与餐厨垃圾混合比例为40：60时,产气效果最佳,整个过程累积产气量为13289ml,物料固含量去除率为32．89％,挥发性有机物降解率为58．05％;市政污泥与餐厨垃圾混合消化比市政污泥单独消化相比。产气量和降解率都提高了,并且具有更好的系统稳定性。     

制革污泥低温热解碳化方法研究

采用HR-KCFD磁力搅拌反应釜,以制革污泥和市政污泥为研究对象,分别在热解温度为200、300、400℃条件下进行污泥低温热解碳化试验的研究。采用XRF和XRD对热解产物进行了分析,并测定不同工艺参数下所得热解产物的性能,通过固定碳含量、有机质含量及碘值表征碳化后的产品。结果表明:随着热解温度的升高,有机质含量均下降,固定碳含量和碘值都有升高的趋势,市政污泥固定碳含量和碘值均高于制革污泥。由此确定低温热解阶段市政污泥和制革污泥最佳碳化温度分别为300℃和400℃,此时制革污泥碘值达到162.2mg/g,故其碳化产物有作为吸附剂的潜力。     

酸法预处理脱墨污泥热解特性的研究

将脱墨污泥通过适当的无机酸处理,降解了脱墨污泥中的碳水化合物,探究酸预处理后污泥在400℃、600℃、800℃下的热解产物特性。研究发现脱墨污泥酸预处理后热解,易释放可高效利用的以甲烷为主的烃类气体,且热解温度为400℃时液相产物以酚类化合物为主。经分析研究说明墨污泥经酸预处理后,在大量碳水化合物发生降解的同时保留了木素,从而将热解重点转变为对木素的热解,简化了后续热解产物的精炼提纯过程,提高了脱墨污泥热解产物的综合利用效率。     

革工业污泥的利用

本研究目的在于将制革工业中产生的污泥转化为有用的材料.为了达到此目的,利用热重法(TG)和轴向固定床反应器研究了废弃污泥的热行为.以不同的升温速率升温至温度 750 ℃进行了热重分析,在 248～500 ℃的温度范围内观察了主要的热解分解步骤.固定床反应器中,污泥于氮气气氛中 450 ℃和 600 ℃热解,热解产物为气体、液体及焦炭.温度对产物组分的比例有轻微的影响.热解气有相当大的总热值(23.22 MJNm-3).尽管热解油有适当的热值,但其含有大量的含氮和含氧化合物.本文还研究了利用污泥作为生产活性炭的一种原材料.为此,通过物理和化学的活化方法从污泥中制备了活性炭.利用所选择的活性炭对亚甲基蓝、苯酚及 Cr(Ⅵ)的吸附行为进行了研究,来验证其作为吸附剂的可行性.     

不同物理参数造纸法再造烟叶纸基在闪速热解环境下的热解特性

为考察造纸法再造烟叶纸基物理参数改变对其热解特性的影响,利用闪速热解-红外联用(FPy-FTIR)法研究了4种不同物理参数纸基热解气相产物的形成规律,采用闪速热解结合高效液相色谱针对性地分析了热解气相产物中8种羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛)的生成情况。结果表明:①纸基热解主要生成H2O、CO2、CO、甲醇、羰基化合物、炔烃类(主要是乙炔)、烯烃类(主要是乙烯)和烷烃类(主要是甲烷)化合物。纸基透气度的提高有利于热解释放出更多的气相产物。②透气度、定量以及烟草浆和木浆相对比例的改变并不会影响甲烷的形成,而透气度的提高会降低CO的生成量,并产生更多的CO2。③木浆相对比例的提高是导致羰基化合物和乙烯生成强度减弱的主要原因。④4种纸基闪速热解所形成的羰基化合物中都是乙醛的生成量最多,其次是丙酮和丙醛。     

制革工业污泥的利用

本研究目的在于将制革工业中产生的污泥转化为有用的材料。为了达到此目的,利用热重法(TG)和轴向固定床反应器研究了废弃污泥的热行为。以不同的升温速率升温至温度750℃进行了热重分析,在248～500℃的温度范围内观察了主要的热解分解步骤。固定床反应器中,污泥于氮气气氛中450℃和600℃热解,热解产物为气体、液体及焦炭。温度对产物组分的比例有轻微的影响。热解气有相当大的总热值(23.22MJNm-3)。尽管热解油有适当的热值,但其含有大量的含氮和含氧化合物。本文还研究了利用污泥作为生产活性炭的一种原材料。为此,通过物理和化学的活化方法从污泥中制备了活性炭。利用所选择的活性炭对亚甲基蓝、苯酚及C(rⅥ)的吸附行为进行了研究,来验证其作为吸附剂的可行性。     

制革工业污泥的利用

本研究目的在于将制革工业中产生的污泥转化为有用的材料。为了达到此目的，利用热重法（TG）和轴向固定床反应器研究了废弃污泥的热行为。以不同的升温速率升温至温度750oC进行了热重分析，在248—500℃的温度范围内观察了主要的热解分解步骤。固定床反应器中，污泥于氮气气氛中450℃和600℃热解，热解产物为气体、液体及焦炭。温度对产物组分的比例有轻微的影响。热解气有相当大的总热值（23．22MJNm^-3）。尽管热解油有适当的热值，但其含有大量的含氮和含氧化合物。本文还研究了利用污泥作为生产活性炭的一种原材料。为此，通过物理和化学的活化方法从污泥中制备了活性炭。利用所选择的活性炭对亚甲基蓝、苯酚及Cr（Ⅵ）的吸附行为进行了研究，来验证其作为吸附剂的可行性。     

干化造纸污泥与生物质共热解特性及成炭机制研究

制浆造纸废水处理环节,造纸污泥(PS)是主要副产物,通过对热解技术的合理使用,可以让造纸污泥的产量减少,实现无害化、稳定化运用。但造纸污泥中的灰分含量高、生物油产率偏低,如果作为燃料直接利用,难度较大。若将生物质合理添加其中,可以让造纸污泥单独热解不足的问题得到解决,有助于热解效率的提高,更能让产物的品质得到优化。     

造纸生化污泥和餐厨垃圾混合厌氧消化实验

采用中温单相间歇式厌氧消化工艺,对造纸生化污泥和餐厨垃圾进行混合厌氧消化制取甲烷,通过设计两种物料的不同配比(以挥发性固体VS计),研究了不同配比混合物料的产甲烷性能。实验结果表明,在中温(37±2)℃条件下,各发酵瓶(3个发酵瓶编号A1、A2和A3,分别为造纸生化污泥:餐厨垃圾=1:3,2:2和3:1)的甲烷累积产量和甲烷日产量均为A2>A1>A3,其中甲烷累积产量最高值为9743 mL,甲烷日产量最高值为650 mL;各发酵瓶VS的去除率也遵循A2>A1>A3,其中最高去除率达41%;各发酵瓶中挥发性脂肪酸(VFA)浓度和碱度大小顺序符合A1>A2>A3,其中A1出现了碱度和VFA浓度过高的现象,而A2和A3的碱度和VFA浓度均处于较适范畴。可见造纸生化污泥和餐厨垃圾混合消化产甲烷是可行的,两种物料的较佳配比是1:1。     

桉木化学机械浆碱木素热解特性初步研究

采用酸析法分离桉木碱性过氧化氢法(APMP)制浆废液中的碱木素,应用热重红外联用(TG-FTIR)分析方法对碱木素的热解特性进行初步研究,并对热解过程中挥发性产物释放规律进行追踪。热重分析(TG)结果表明,热解主要分为玻璃态转化、主要热解、残留物质缓慢分解3个阶段;傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果表明,热解阶段可挥发性产物有H2O、CO2、CO、CH4、酚醇类化合物和醛酮类化合物,反应时间在2000 s以后的高温阶段热解产物主要为CO和CO2。其中,CH4、醛酮类化合物、酚类和醇类化合物释放主要集中在300～600℃之间,且产率均较高。     

厌氧消化对造纸污泥的热值及热解残焦的影响研究

以两种不同类型的造纸污泥为底物进行厌氧消化实验,分析了厌氧消化前后污泥的热值、热解残焦以及残焦浸出液中重金属含量。实验结果表明,造纸污泥厌氧消化产生的甲烷可用来干燥污泥或以外部辅助加热的形式给热解炉供热;厌氧消化后混合污泥热值有所下降,热解系统能源自给水平得以提高;热解残焦中重金属含量与接种污泥有关,其浸出率均符合危害成分浓度限值标准。     

脱墨污泥热分解特性及其热解动力学浅析

利用热重分析法和实验室自行设计的静态热解炉对脱墨污泥的热解行为及热裂解特性进行了研究,探讨了不同升温速率对脱墨污泥热解反应特性的影响,并根据微分热重曲线建立了动力学模型,计算热解反应的动力学参数.结果表明,脱墨污泥的热失重过程可分为水分析出、挥发物质析出、固定碳燃尽和碳酸钙热分解4个阶段,其热解反应动力学为3个三级反应.从利用电子探针显微技术、气相色谱和傅里叶红外分析方法对热裂解产物进行表征的结果来看,造纸脱墨污泥具有很好的资源化综合利用前景.     

多粮型白酒酒糟与水稻秸秆混合厌氧发酵产沼气特性研究

发酵原料总固体含量(TS)为8%,以多粮型白酒酒糟和水稻秸秆不同比例混合废弃物发酵原料,研究了30℃下不同比例混合废弃物厌氧发酵产沼气的特性,分析了厌氧发酵过程中日产气量、累积产气量、p H值和挥发性脂肪酸质量浓度的变化。研究结果表明:(1)以单纯酒糟作为发酵原料厌氧发酵初期启动速度很快,第2天达到产气最高峰,然后产气量快速下降。(2)以酒糟和稻秆不同比例混合作为发酵原料,发酵天数明显长于单纯酒糟,并且混合发酵物中稻秆所占比例越高,其发酵天数也就越长。(3)在温度为30℃,总发酵原料TS含量为8%,多粮型白酒酒糟与水稻秸秆质量比为1∶2混合时,累积产气量最大(8 600 m L),p H值的降低幅度最小,抑制酸化效果最佳,产气效果最好。研究结果可为多粮型白酒酒糟和水稻秸秆混合厌氧发酵产沼气提供理论依据。     

微贮干玉米秸秆和废弃物单相厌氧共消化产沼气能力分析

以干玉米秸秆和剩余污泥/猪粪作为发酵原料对预处理方式和厌氧消化工艺进行研究,旨在为现代沼气工程稳定运行提供一定的科学依据。以芽孢杆菌和乳酸菌等微生物进行复配对干玉米秸秆进行微贮预处理,研究秸秆微贮前后的组成变化及微生物多样性,在此基础上考察两相和单相厌氧消化对原料发酵沼气产量的影响,最后采用微贮秸秆和剩余污泥/猪粪进行厌氧共消化以进一步提高沼气产率。结果表明,微贮秸秆pH值降低,有机酸浓度提高,纤维素得到有效保护未被降解;微贮原料中乳酸菌为优势菌群;微贮秸秆两相和单相厌氧消化累积沼气产量分别达到292.06和411.46 mL/g TS;微贮秸秆和剩余污泥/猪粪按照比例混合进行单相厌氧共消化,累积沼气产量分别达到500.97和599.39 mL/g TS,为提高干玉米秸秆和剩余污泥/猪粪混合发酵产气量和发酵效率提供参考。     

脱墨污泥催化热解特性及动力学研究

利用热重分析法,对不同升温速率和催化剂条件下脱墨污泥的热解特性进行了研究,采用Coats-Redfern法对得到的热失重曲线进行模拟并建立动力学模型,计算了脱墨污泥热解的动力学参数。结果表明,脱墨污泥的热解反应为一级三段反应;在脱墨污泥催化热解的低温段(220～370℃),催化剂的催化作用由大到小的次序为：MgCl2＞CaCl2＞ZnCl2＞NaCl,MgCl2、CaCl2和ZnCl2的添加降低了低温段的活化能和最大失重速率;在高温段(600～750℃),4种催化剂的催化效果差别不大,均可使脱墨污泥热解曲线向低温区域移动,且最大失重速率明显降低。与未加催化剂的脱墨污泥相比,添加催化剂后脱墨污泥的低温段和高温段热解的活化能均有所降低,其中高温段的活化能降低50%以上。     

厌氧消化污泥干化后热解半焦性质

市政污水污泥厌氧消化再经干化处理后得到的干污泥(D S S)是一种具备一定热值的生物质原料.在常压下采用固定床线性升温的方法热解DSS,利用元素分析、BET、SEM、差热分析、FT-IR等测试手段研究DSS热解后气、液、固三相产物产率以及污泥热解半焦性质.结果表明:通过控制热解温度可以控制三相产物的分布,低于500℃是...     

废纸造纸污泥制备泥质炭吸附材料及其特性研究

通过热解法探究了废纸造纸污泥制备泥质炭吸附材料的工艺条件,并对其热解固体产物特性进行了分析,发现造纸污泥经过研磨过筛预处理、ZnCl_2活化、中低温热解炭化、盐酸洗涤、研磨干燥后可制备出内部孔隙结构发达和比表面积高的优良吸附材料。结果表明,热解温度500℃,活化剂ZnCl_2浓度3mol/L,热解时间30 min,固液比为1∶2时可制备出碘吸附值达610.3 mg/g、固体泥质炭得率为73.3%。泥质炭比表面积可达310.81cm~2/g,高于商品活性炭的159.58cm~2/g,中孔和大孔的比例较大,呈蜂窝结构,吸附性能大大增强,可替代商品活性炭用于工业废水的处理。     

煤与生物质（稻秸秆）共热解反过程及协同性研究

利用综合热分析仪,对煤(烟煤、无烟煤)与稻秸秆按不同比例混合及各自单独热解反应进行了热解实验.结果表明:生物质与煤的热解过程可简化看作是在较低温度段(400℃以下)热解以生物质为主;在高温段(600～850℃)热解以煤为主.生物质对煤的热解过程有促进作用,随着生物质掺混比例的上升,煤的热解高峰区的温度向低温区移动.但是促进程度随着生物质的量的增加而减小,并且对烟煤的促进作用要比对无烟煤的作用明显.对无烟煤与稻秸秆(质量比3:2)的混合物按升温速率分别为10℃/min和20℃/min的热解过程作了对比实验,得出升温速率加快会造成混合物热解反应所需的温度升高和热解产物余量增加的结论.     

利用酿酒废弃物生产有机肥及肥效研究

该文以泸州老窖股份有限公司产生的污泥和酒糟为原料,研究高温发酵生产有机肥技术及对高粱的肥效。结果表明,污泥、酒糟、腐熟剂按不同比例混合堆肥,历经升温期,高温期和降温期,水分含量持续降低,氮、磷、钾和腐殖酸含量逐渐增加,堆肥物料由黄褐色变为褐色、黑褐色或黑色。其中,酒糟与污泥按2∶1(C∶N≈25∶1,水分质量分数为65%,pH 6.5)混合腐熟最快,肥质最佳,符合NY525—2012有机肥质量标准。50%有机肥与50%的化肥配施(以氮计),高粱产量、籽粒含氮量和植株磷钾吸收量分别比单施等养分的化肥增加12.55%、36.70%、22.22%和29.20%;土壤有效氮,磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性也显著提高。因此,污泥和酒糟适量混合,添加菌剂,经高温发酵生产的有机肥符合国家标准,与化肥适量配施显著增加高粱产量,改善植物营养,提高土壤酶活。